Biokompozit anahtar priz üretimi ve mekanik, termal ve elektriksel davranışlarının incelenmesi

Abstract

Kompozit malzemeler artık dünyada ve ülkemizde geniş yer tutmaktadır. Hemen her sektörde kompozit malzemelerden faydalanılmakta ve gün geçtikçe önemi daha da anlaşılmaktadır. Rüzgâr enerjisi, uzay, havacılık, eğlence sektörleri bunlardan sadece birkaçıdır. Biyokompozit malzemeler özellikle biyobozunur olmaları ve çevreyi daha az kirletmeleri sebebiyle araştırma konusudur. Biyokompozitlerinin yenilenebilir kaynaktır, ucuzdur ve bazı durumlarda tamamen geri dönüştürülebilir. Tezimizde elektrik-elektronik sektöründe, inşaatlarda, evimizde, okulda, hastanede kısacası günlük hayatımızda rastladığımız her yerde var olan anahtar priz üretimlerini incelemek, farklı doğal takviye elemanları (kenevir, fındık kabuğu vb.) kullanarak anahtar priz üretmek ve mekanik ve termal özelliklerini incelemek ana hedefimizdir. Bu şekilde biyokompozit malzemeden anahtar priz üretimi ile çevreye katkı sağlanmış olacaktır. Kullanılacak olan biyomalzemeler, termoplastik malzeme ile farklı oranlarda karıştırılıp öncelikle ekstrüzyon ile granül haline getirilecek, sonrasında plastik enjeksiyonda kalıba basılarak üretim yapılacaktır. Üretimi yapılan numunelerin mekanik ve termal özellikleri incelenecektir. Anahtar-priz üretimi genellikle PC/ ABS-PC ve ABS hammaddeleri kullanılarak gerçekleştiriliyor. Bunlara ek olarak katkı malzemeleri, boya ve takviye elemanları ile istenilen ek özellikler kazandırılıyor. Günlük hayatımızın vazgeçilmesi olan elektrik enerjisine ulaşmanın en kolay yolu, anahtar ve prizlerden geçiyor. Kullanılan bu ürün grupları için mekanik dayanım ve yanmaya karşı dayanım gibi özellikler istenmektedir. Tezimizde amacımız tüm bu özellikleri biyokompozit malzemeler ile sağlamaktır. Plastik enjeksiyon makinelerinde yapılan üretimlerde enjeksiyon basıncı, enjeksiyon hızı, ütüleme basıncı ve süresi, kalıp ısıları, hammadde ısısı, nemi ve özellikleri gibi birçok parametre bulunmaktadır. Enjeksiyon prosesinde tüm bu özellikleri standart olarak ayarlayabilmek ancak doğru girdi yani hammadde ile mümkün olabilmektedir. Bu nedenle biyokompozit malzemelerin granül boyutları, içerisindeki nem miktarı (eğer nemli ise kurutmaya tabi olmalıdır), karışım oranları gibi parametreler kontrol altına alınmalıdır. Bilimsel proses parametreleri kullanılarak süreç takip edilecek, uygun ve ekonomik etkileri göz önünde bulundurularak araştırmalar yapılacaktır.

Composite materials are increasingly pivotal globally and domestically, finding extensive application across diverse sectors, including wind energy, aerospace, and entertainment, among others. Biocomposite materials, particularly notable for their biodegradability and reduced environmental impact, have garnered significant research interest. They represent a renewable and cost-effective solution, often entirely recyclable. Our thesis focuses on examining the production of electrical outlets and switches, ubiquitous in daily life, across sectors ranging from electrical-electronic to construction, residential, educational, and healthcare facilities. The primary aim is to produce these items using various natural reinforcing elements, such as hemp and hazelnut shells, while investigating their mechanical and thermal properties. This approach aims to contribute to environmental sustainability by manufacturing electrical outlets and switches from biocomposite materials. Typically, the production of electrical outlets and switches relies on PC/ ABS-PC and ABS raw materials. Additional components, including additives, paints, and reinforcing elements, are incorporated to impart desired supplementary properties. Mechanical strength and resistance to combustion are key properties sought for these essential product categories. In the production processes of plastic injection machines, numerous parameters, including injection pressure, speed, packing pressure and time, mold temperatures, raw material temperature, moisture, and properties, must be considered. Achieving standardized adjustment of all these features during the injection process is contingent upon the correct input, i.e., raw materials. Therefore, parameters of biocomposite materials, such as granule sizes, moisture content (if present, must undergo drying), and mixing ratios, must be meticulously controlled. Employing scientific process parameters, research will be conducted while considering appropriate and economical effects.